(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御するエンジン制御装置であって、
前記燃焼状態を表す複数の燃焼パラメータについて各燃焼パラメータの目標値を設定する燃焼目標設定手段と、
前記複数の燃焼パラメータと前記アクチュエータに関する制御パラメータとの相関を定義した第１相関データを用い、前記燃焼目標設定手段により設定した各燃焼パラメータの目標値に基づいて前記制御パラメータの指令値を算出する制御指令値算出手段と、
を備え、
前記複数の燃焼パラメータは、エンジン燃焼室内での燃焼発生に伴い時系列で変化する特定パラメータであって、かつ該特定パラメータについてあらかじめ定めた複数の時系列点でのデータである時系列データを含み、前記第１相関データは、前記各時系列点での時系列データと前記制御パラメータとの相関を定義したものであり、
前記燃焼目標設定手段は、前記各時系列点での時系列データの目標値を設定し、
前記制御指令値算出手段は、前記第１相関データを用い、前記各時系列点での時系列データの目標値に基づいて前記制御パラメータの指令値を算出することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記時系列データの時系列点の数を、前記エンジンの運転状態に基づいて可変に設定する時系列点設定手段と、
前記時系列データの時系列点の設定数に基づいて前記第１相関データの少なくとも一部を変更する手段とを備える請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記時系列点設定手段は、前記時系列データの時系列点の数をエンジン回転速度に基づいて可変に設定するものであり、所定の低回転域とそれよりも高回転側の高回転域とのうち、前記低回転域では前記高回転域よりも前記時系列点数を多くする請求項２に記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記エンジンに対して燃料を噴射する燃料噴射弁であり、該燃料噴射弁による燃料噴射時の噴射態様を可変に設定できるエンジン制御装置であって、
前記設定される噴射態様に基づいて前記第１相関データの少なくとも一部を変更する手段を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記特定パラメータは、エンジン燃焼室内での筒内圧、筒内圧変化率、熱発生率及び熱発生量の少なくともいずれかの燃焼波形データであり、前記アクチュエータとしての燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼開始時期での前記燃焼波形データと、燃焼ピークでの前記燃焼波形データと、燃焼終了時期での前記燃焼波形データとを、少なくとも前記各時系列点での時系列データとして含むものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
エンジン性能を表す複数の性能パラメータについて各性能パラメータの目標値を設定する性能目標設定手段を備え、
前記燃焼目標設定手段は、前記複数の性能パラメータと前記複数の燃焼パラメータとの相関を定義した第２相関データを用い、前記性能目標設定手段により設定した各性能パラメータの目標値に基づいて、それら各目標値に対する前記複数の燃焼パラメータの目標値を算出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁やＥＧＲバルブ等のアクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの性能を制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所望とするエンジン性能を満たすよう、燃料噴射量、噴射時期、ＥＧＲ量、過給圧、吸気量、点火時期、吸排気バルブの開閉時期等の各制御パラメータを制御するエンジン制御装置が知られている。エンジン性能を表す性能パラメータとしては、例えばＮＯｘ量、ＣＯ量等の排気エミッションに関する値や、出力トルク、燃料消費率（燃費）等が挙げられる。
【０００３】
また一般には、これらエンジン性能に対する燃料噴射量等、上記制御パラメータの指令値は、適合試験により作成された制御マップを用いて設定されるものとなっている。この場合、複数の制御パラメータ（燃料噴射量、噴射時期等）の指令値を設定するための制御マップは各々独立して設けられており、それらの各制御マップにより設定された制御パラメータの指令値に基づいて、性能パラメータが目標値になるよう各種の制御が行われる。こうして各制御パラメータの指令値が各々独立して設定される場合、ある性能パラメータが目標値になると別の性能パラメータが目標値からずれ、その別の性能パラメータが目標値になると前記ある性能パラメータが目標値からずれてしまうといった、複数の性能パラメータが相互干渉する状況に陥りやすい。よって、複数の性能パラメータを同時に目標値に一致させることは困難であるのが現状である。
【０００４】
また、先行技術として、燃焼状態を表す燃焼パラメータの目標値をエンジン運転状態から算出し、目標値に対して実際にセンサ等で検出した実燃焼パラメータを一致させるようにフィードバック制御を実施するもの（特許文献１）や、目標値に対してシミュレーションモデルによる予測値と一致させるようにフィードバック制御を実施するもの（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２３６４３号公報
【特許文献２】特開２００７−７７９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２を含む従来技術では、燃焼パラメータの目標値を、排気エミッションや出力トルク、燃費などのうちいずれかの性能パラメータに対して、個々に適合や演算により設定するようにしている。そのため、やはり燃焼パラメータの目標値と実値とのずれをフィードバック制御により一致させた場合に、その燃焼パラメータに対応付けられた性能パラメータについては目標値に追従できていても、それ以外の性能パラメータについては目標値に追従できていないという事態が生じるおそれがあった。つまり、燃焼パラメータのフィードバック制御を実施する際に、複数の性能パラメータについて相互干渉が生じ、結果としてこれら複数の性能パラメータを同時に目標値に一致させることができないという不都合があった。
【０００７】
また、アクチュエータにおいて個体差や経時変化が生じていると、それらが原因でエンジンの燃焼状態に影響が生じ、燃焼状態に基づくエンジン性能の制御に悪影響が及ぶことが懸念される。例えば、燃料噴射弁の噴孔の詰まりが生じると、筒内圧や熱発生率の変化波形（燃焼波形）が基準となる基準波形と異なるものとなる。かかる場合、所望のエンジン性能が得られない不都合が生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジンの燃焼状態の制御性改善によりエンジン性能を好適に制御し、しかもアクチュエータにおいて個体差や経時変化が生じていてもそれを反映した好適な制御を実現できるエンジン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御するエンジン制御装置であって、
前記燃焼状態を表す複数の燃焼パラメータについて各燃焼パラメータの目標値を設定する燃焼目標設定手段と、
前記複数の燃焼パラメータと前記アクチュエータに関する制御パラメータとの相関を定義した第１相関データを用い、前記燃焼目標設定手段により設定した各燃焼パラメータの目標値に基づいて前記制御パラメータの指令値を算出する制御指令値算出手段と、
を備え、
前記複数の燃焼パラメータは、エンジン燃焼室内での燃焼発生に伴い時系列で変化する特定パラメータであって、かつ該特定パラメータについてあらかじめ定めた複数の時系列点でのデータである時系列データを含み、前記第１相関データは、前記各時系列点での時系列データと前記制御パラメータとの相関を定義したものであり、
前記燃焼目標設定手段は、前記各時系列点での時系列データの目標値を設定し、
前記制御指令値算出手段は、前記第１相関データを用い、前記各時系列点での時系列データの目標値に基づいて前記制御パラメータの指令値を算出する。
【００１１】
上記発明において、第１相関データは、複数の燃焼パラメータ（例えば着火時期や着火開始遅れ時間、熱発生率、熱発生率最大時期等）と制御パラメータ（例えば燃料噴射量やＥＧＲ量、過給圧等）との相関を定義したものであり、その相関は、各制御パラメータに対して複数の燃焼パラメータが関連付けされるものとなっている。例えば、単に着火時期と燃料噴射量との相関が１対１で定義されるものではなく、着火時期や着火開始遅れ時間、熱発生率、熱発生率最大時期等、複数の燃焼パラメータについて、それら各燃焼パラメータの目標値を同時に満たすようにして燃料噴射量が定義されている。
【００１２】
したがって、複数の燃焼パラメータの個々に対して独立して制御パラメータとの関係が規定され、個々の燃焼パラメータの都合により制御パラメータの指令値が設定される既存の技術とは異なり、複数の燃焼パラメータが相互干渉することを抑制でき、その相互干渉によるエンジン性能の制御性悪化を回避できる。つまり、上記の第１相関データを用いることにより、複数の燃焼パラメータを同時に目標値にすることに対する制御性向上を図ることができ、ひいてはエンジン性能を好適に制御できる。なお、請求項１の発明では、複数の燃焼パラメータと制御パラメータとの相関をエンジンシステムの逆モデルで表したパラメータ演算式が、第１相関データとして用いられるとよい。
【００１３】
ところで、複数の燃焼パラメータの中には、エンジンの燃焼サイクルにおいて燃料の燃焼に合わせて時系列で変化するパラメータが存在する。例えば、エンジン燃焼室内の圧力である筒内圧や、燃焼室内での熱発生率、筒内温度等がそれである。また、アクチュエータにおいて個体差や経時変化が生じることを想定すると、それらが原因でエンジンの燃焼状態に影響が生じ、特に燃焼発生に伴い時系列で変化する時系列データ（波形データ）に、個体差や経時変化に起因する影響が現れることが考えられる。例えば、アクチュエータとして燃料噴射弁を想定した場合、その燃料噴射弁の噴孔の詰まりが生じると、筒内圧や熱発生率の変化波形（燃焼波形）が基準波形と異なるものとなり、着火時期等のタイミングに合わせて定められている所定時期での筒内圧や熱発生率が小さくなったり、それら筒内圧や熱発生率の変化のタイミングが前後にシフトしたりすることが考えられる。
【００１４】
そこで本発明では、複数の燃焼パラメータが、エンジン燃焼室内での燃焼発生に伴い時系列で変化する特定パラメータであって、かつ該特定パラメータについてあらかじめ定めた複数の時系列点でのデータである時系列データを含むものとし、第１相関データ（制御パラメータの演算式）が、各時系列点での時系列データと制御パラメータとの相関を定義したものであるとする。そして、各時系列点での時系列データの目標値を設定するとともに、第１相関データを用い、各時系列点での時系列データの目標値に基づいて前記制御パラメータの指令値を算出する。
【００１５】
上記構成によれば、アクチュエータの制御に際し、各燃焼パラメータについて時系列の特性までも加味して制御パラメータの指令値を算出でき、結果として、仮に燃料噴射弁において個体差や経時変化等に起因して筒内圧や熱発生率の波形に違いが生じていても、それを反映しつつエンジン性能を制御できる。
【００１６】
以上により、エンジンの燃焼状態の制御性改善によりエンジン性能を好適に制御し、しかもアクチュエータにおいて個体差や経時変化が生じていてもそれを反映した好適な制御を実現できるものとなる。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、前記時系列データの時系列点の数を、前記エンジンの運転状態に基づいて可変に設定する時系列点設定手段と、前記時系列データの時系列点の設定数に基づいて前記第１相関データの少なくとも一部を変更する手段とを備える。
【００１８】
エンジン運転状態が相違すると、アクチュエータの個体差や経時変化による影響の度合いが相違することが考えられる。例えば、アイドル運転状態では、高負荷運転状態に比べて、アクチュエータの個体差や経時変化による影響の度合いが大きくなると考えられる。この点、上記構成では、エンジンの運転状態に基づいて時系列データの時系列点の数を可変に設定するため、アクチュエータの個体差や経時変化による影響の度合いを加味しつつ、エンジン性能の制御を実施できる。
【００１９】
請求項３に記載の発明では、前記時系列点設定手段は、前記時系列データの時系列点の数をエンジン回転速度に基づいて可変に設定するものであり、所定の低回転域とそれよりも高回転側の高回転域とのうち、前記低回転域では前記高回転域よりも前記時系列点数を多くする。
【００２０】
この場合、エンジン回転速度が小さく、アクチュエータの個体差や経時変化による影響の度合いが大きくなりがちな状況下で、エンジン性能の制御精度を高めることができる。これは、電子制御装置（ＥＣＵ）での演算負荷を考慮しても、低回転域で時系列点数を多くする構成（逆に言えば、高回転域で時系列点数を少なくする構成）は有利であると言える。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、前記アクチュエータは、前記エンジンに対して燃料を噴射する燃料噴射弁であり、該燃料噴射弁による燃料噴射時の噴射態様を可変に設定できるエンジン制御装置であって、前記設定される噴射態様に基づいて前記第１相関データの少なくとも一部を変更する手段を備える。
【００２２】
燃料噴射弁の噴射態様は種々有り、例えば１燃焼に対して１回の燃料噴射を実施する噴射態様、複数回の燃料噴射を実施する噴射態様などがある。また、複数回の燃料噴射を実施する場合において、例えばパイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射等に分別される各噴射をそれぞれ何回ずつ実施するかを都度変更することもある。この場合、燃料噴射弁の噴射態様が相違すると、燃焼に関する時系列データ（燃焼波形）も相違することになる。この点、上記構成では、都度の噴射態様に合わせて第１相関データの少なくとも一部が変更されるため、噴射態様の変更に伴う時系列データの変更を加味しつつ、エンジン性能の制御を実施できる。
【００２３】
請求項５に記載の発明では、前記特定パラメータは、エンジン燃焼室内での筒内圧、筒内圧変化率、熱発生率及び熱発生量の少なくともいずれかの燃焼波形データであり、前記アクチュエータとしての燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼開始時期での前記燃焼波形データと、燃焼ピークでの前記燃焼波形データと、燃焼終了時期での前記燃焼波形データとを、少なくとも前記各時系列点での時系列データとして含むものである。
【００２４】
燃焼開始時期での燃焼波形データ（筒内圧や筒内圧変化率、熱発生率、熱発生量）や、燃焼ピークでの燃焼波形データ、燃焼終了時期での燃焼波形データは、燃焼の特性を把握する上で物理的に意味を持つものであり、かつアクチュエータの個体差や経時変化の影響が反映されるものとなる。したがって、燃焼状態を考慮して性能パラメータを制御する上で、アクチュエータの個体差や経時変化を好適に反映できる。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、エンジン性能を表す複数の性能パラメータについて各性能パラメータの目標値を設定する性能目標設定手段を備える。そして、前記燃焼目標設定手段は、前記複数の性能パラメータと前記複数の燃焼パラメータとの相関を定義した第２相関データを用い、前記性能目標設定手段により設定した各性能パラメータの目標値に基づいて、それら各目標値に対する前記複数の燃焼パラメータの目標値を算出する。
【００２６】
第２相関データは、複数の性能パラメータ（例えばＮＯｘ量やＰＭ量、出力トルク、燃費等）と複数の燃焼パラメータ（例えば着火時期や着火開始遅れ時間、熱発生率、熱発生率最大時期等）との相関を定義したものであり、その相関は、性能パラメータと燃焼パラメータとが１対１で関連付けされるものではなく、複数対複数で関連付けされるものとなっている。例えば、単に燃費と熱発生率最大時期との相関が１対１で定義されるものではなく、ＮＯｘ量やＰＭ量、燃費等の各性能パラメータの全てについて、各性能パラメータの目標値を同時に満たすための着火時期や着火開始遅れ時間、熱発生率、熱発生率最大時期等の組み合わせが定義されている。
【００２７】
したがって、複数の性能パラメータの個々について独立して燃焼パラメータの目標値が設定される既存の技術とは異なり、複数の性能パラメータが相互干渉することを抑制でき、その相互干渉による制御性悪化を回避できる。つまり、上記の第２相関データを用いることにより、複数の性能パラメータを同時に目標値にすることに対する制御性向上を図ることができる。なお、請求項６の発明では、複数の性能パラメータと複数の燃焼パラメータとの相関をエンジンシステムの逆モデルで表したパラメータ演算式が、第２相関データとして用いられるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に関し、エンジン制御装置のブロック図。
【図２】（ａ）は燃焼パラメータ演算式を示す図、（ｂ）は制御パラメータ演算式を示す図。
【図３】エンジンの燃焼波形を説明するためのタイムチャート。
【図４】制御指令値算出処理を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態にかかるエンジン制御装置のブロック図。
【図６】相関データ変更処理を示すフローチャート。
【図７】相関データ変更処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００３０】
（第１実施形態）
本実施形態にかかるエンジン制御装置は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒＃１〜＃４について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
【００３１】
図１は、エンジン制御装置のブロック図である。エンジン１０には、複数種類のアクチュエータ１１が搭載されており、これらのアクチュエータ１１の作動が電子制御ユニット（ＥＣＵ２０）により制御されることで、エンジン１０の燃焼状態が制御され、ひいてはエンジン性能が制御される。
【００３２】
燃料系に関するアクチュエータ１１の具体例としては、燃焼に供する燃料を噴射する燃料噴射弁、及び燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を制御する高圧ポンプ等が挙げられる。ＥＣＵ２０は、高圧ポンプが吸入して吐出する燃料量（制御パラメータ）の指令値を高圧ポンプへ出力することで、噴射燃料の圧力を制御する。また、ＥＣＵ２０は、燃料噴射弁による燃料の噴射量（噴射時間）、噴射時期、１燃焼あたりに噴射する多段噴射回数等の制御パラメータの指令値を燃料噴射弁へ出力する。燃料噴射弁について、本実施形態では特にエンジン燃焼室内に燃料を直接噴射する直噴タイプとなっている。
【００３３】
吸気系に関するアクチュエータ１１の具体例としては、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気に循環させるＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブ、過給圧を可変制御する可変型過給器、気筒内への新気流入量を制御するスロットルバルブ、吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期やリフト量を可変制御するバルブ制御機構等が挙げられる。ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ量、過給圧、新気流入量、機関バルブ開閉時期及びリフト量等の制御パラメータを指令する指令値を、ＥＧＲバルブ、可変型過給器、スロットルバルブ、バルブ制御機構の各々へ出力する。以上のようにＥＣＵ２０が出力した各種指令値に基づきアクチュエータ１１が作動することで、エンジン燃焼状態が制御され、ひいてはエンジン性能が制御される。
【００３４】
「エンジン燃焼状態」は複数の燃焼パラメータにより表されるものであり、これらの燃焼パラメータの具体例としては、着火時期、着火開始遅れ時間（燃料噴射を開始してから着火するまでの時間）、熱発生率、熱発生率最大時期等が挙げられる。これらの燃焼パラメータ（着火時期、着火開始遅れ時間、熱発生率、熱発生率最大時期）は、例えば筒内圧センサの出力信号により検出可能な物理量である。
【００３５】
「エンジン性能」は複数の性能パラメータにより表されるものであり、これらの性能パラメータの具体例としては、排気エミッションに関する物理量（例えばＮＯｘ量、ＰＭ量、ＣＯ量、ＨＣ量等）、出力トルクに関する物理量（例えばエンジン出力軸の回転トルク、エンジン回転速度等）、燃費に関する物理量（例えば消費燃料容積当たりの走行距離、運転時間当たりの燃料消費量等であって、モード試験等により計測される量）、及び燃焼音に関する物理量（例えばエンジン振動、エンジン騒音等）が挙げられる。
【００３６】
ＥＣＵ２０はマイクロコンピュータを有し、そのマイコンは、各種の演算を行うＣＰＵ、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ、プログラムメモリとしてのＲＯＭ、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、バックアップＲＡＭ（ＥＣＵ２０の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ）等を備えて構成されている。
【００３７】
また、エンジン１０に搭載された各種センサ１２，１３の検出値はＥＣＵ２０に入力される。エンジン出力センサ１２は、上述した性能パラメータの実際の値を検出するセンサであり、例えば、排気中の特定成分量（ＮＯｘ量等）を検出するセンサ、トルクを検出するセンサ、燃焼音を検出するセンサ等が挙げられる。
【００３８】
燃焼状態量センサ１３は、上述した燃焼パラメータの実際の値を検出するセンサであり、例えば燃焼室内（筒内）の圧力を検出する筒内圧センサ、燃焼に伴い生じるイオンの量を検出するイオンセンサ等が挙げられる。例えば、筒内圧センサにより検出された筒内圧力の変化に基づけば、着火時期、着火開始遅れ時間等を取得できる。
【００３９】
ＥＣＵ２０は、エンジン制御に関する基本機能の構成として、複数の性能パラメータについて目標値を算出する性能パラメータ算出部３１（性能目標設定手段）と、実際の性能パラメータを目標値にするにはどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればよいのかを算出する燃焼パラメータ算出部３２（燃焼目標設定手段）と、目標とする燃焼状態となるようにアクチュエータ１１の作動（制御パラメータ）を制御するアクチュエータ制御部３３（制御指令値算出手段）と、性能パラメータの目標値と実値（エンジン出力センサ１２の検出値）との偏差を算出する性能パラメータ偏差算出部３４（性能フィードバック手段）と、燃焼パラメータの目標値と実値（燃焼状態量センサ１３の検出値）との偏差を算出する燃焼パラメータ偏差算出部３５（燃焼フィードバック手段）と、を備えている。これら各々の機能ブロック３１〜３５はマイコンの制御プログラムにより実現される。
【００４０】
燃焼パラメータ算出部３２は、性能パラメータ偏差算出部３４により算出された性能パラメータ偏差を加算していく積分器３２ａと、ＥＣＵ２０が有するＲＯＭ等のメモリ（記憶手段）に記憶された「第２相関データ」としての燃焼パラメータ演算式３２ｂとを備えて構成されている。
【００４１】
燃焼パラメータ演算式３２ｂは、複数の性能パラメータと複数の燃焼パラメータとの相関を定義したものであり、例えば図１に示すモデルや、図２（ａ）に示す行列式により定義される。これは、「どのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればどのようなエンジン性能（性能パラメータ）になるのか」換言すれば「要求される性能パラメータにするには燃焼状態をどのようにすればよいのか」を定義した演算式であると言える。したがって、性能パラメータの目標値（又は性能パラメータの変化量）を燃焼パラメータ演算式３２ｂに代入すれば、燃焼パラメータの目標値（又は燃焼パラメータの変化量）を得ることができる。
【００４２】
本実施形態では、燃焼パラメータ演算式３２ｂは、複数の性能パラメータの変化量を変数としたｒ次元の列ベクトルＡ１と、ｑ行ｒ列の係数ａ１１〜ａｑｒを表す行列Ａ２との積を、複数の燃焼パラメータの変化量を変数としたｑ次元の列ベクトルＡ３として表したものとしている。そして、図１に示すシステムでは、複数の性能パラメータ変化量として性能パラメータの偏差の積分値を用い、その偏差の積分値を、列ベクトルＡ１を構成する各々の変数に代入することで、列ベクトルＡ３を構成する各々の変数の解として、複数の燃焼パラメータについて現状の値からの変化量を算出することとしている。
【００４３】
なお、積分器３２ａにより偏差を積分し、その積分値を燃焼パラメータ演算式３２ｂに代入することで、性能パラメータの実値が目標値に対して定常的にずれてしまうといった定常偏差発生の抑制を図っている。そして、積分器３２ａにより算出された偏差積分値がゼロになると、燃焼パラメータ演算式３２ｂにより算出される値（目標値の変化量）はゼロとなり、燃焼パラメータの目標値は現状の燃焼状態を維持させる値となるよう算出されることとなる。
【００４４】
アクチュエータ制御部３３は、燃焼パラメータ偏差算出部３５により算出された燃焼パラメータ偏差を加算していく積分器３３ａと、ＥＣＵ２０が有するＲＯＭ等のメモリ（記憶手段）に記憶された「第１相関データ」としての制御パラメータ演算式３３ｂとを備えて構成されている。
【００４５】
制御パラメータ演算式３３ｂは、複数の燃焼パラメータと複数の制御パラメータとの相関を定義したものであり、例えば図１に示すモデルや、図２（ｂ）に示す行列式により定義される。これは、「どのような制御パラメータにすればどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）になるのか」換言すれば「目標とする燃焼状態にするには制御パラメータをどのようにすればよいのか」を定義した演算式であると言える。したがって、燃焼パラメータの目標値（又は燃焼パラメータの変化量）を制御パラメータ演算式３３ｂに代入すれば、制御パラメータの指令値（又は制御パラメータの変化量）を得ることができる。
【００４６】
本実施形態では、制御パラメータ演算式３３ｂは、複数の燃焼パラメータの変化量を変数としたｑ次元の列ベクトルＡ４と、ｐ行ｑ列の係数ｂ１１〜ｂｐｑを表す行列Ａ５との積を、複数の制御パラメータの変化量を変数としたｐ次元の列ベクトルＡ６として表したものとしている。そして、図１に示すシステムでは、複数の燃焼パラメータ変化量として燃焼パラメータの偏差の積分値を用い、その偏差の積分値を、列ベクトルＡ４を構成する各々の変数に代入することで、列ベクトルＡ６を構成する各々の変数の解として、複数の制御パラメータについて現状の値からの変化量を算出することとしている。
【００４７】
なお、積分器３３ａにより偏差を積分し、その積分値を制御パラメータ演算式３３ｂに代入することで、燃焼パラメータの実値が目標値に対して定常的にずれてしまうといった定常偏差発生の抑制を図っている。そして、積分器３３ａにより算出された偏差積分値がゼロになると、制御パラメータ演算式３３ｂにより算出される値（制御パラメータの変化量）はゼロとなり、制御パラメータの指令値は現状の指令値を維持させる値となるよう算出されることとなる。
【００４８】
ところで、複数の燃焼パラメータのうち、例えば燃焼室内での燃焼に伴う熱発生状況を示す熱発生率や筒内圧等に関して言えば、その熱発生率は時系列で変化する時系列データである。その熱発生率について、図３を用いて具体的に説明する。図３では、（ａ）のように２段の燃料噴射（パイロット噴射＋メイン噴射）が実施された場合を想定し、その噴射燃料の燃焼に伴う筒内圧Ｐ、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθ、熱発生率ｄＱ／ｄθ、熱発生率積分値Ｑの推移を示している。なお、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθは筒内圧変化率に相当し、熱発生率積分値Ｑは熱発生量に相当する。図中のクランク角＝０は圧縮上死点である。
【００４９】
詳しくは、図３において、タイミングｔ１で１段目噴射（パイロット噴射）が実施されると、その後、タイミングｔ２では、燃焼室内での燃焼開始に伴い、筒内圧Ｐ、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθが図示のごとく上昇する。筒内圧Ｐや筒内圧微分値ｄＰ／ｄθのこうした変化は、例えば筒内圧センサの検出信号に基づいて取得できる。熱発生率ｄＱ／ｄθは、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθと略同様の波形にて上昇変化し、タイミングｔ２〜ｔ４の期間で１段目噴射による燃焼波形が観測される。タイミングｔ３は、１段目燃焼による熱発生が最大（ピーク値）となるタイミングである。なお、熱発生率ｄＱ／ｄθは、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθと燃焼室の容積変化率ｄＶ／ｄθとにより算出可能である。
【００５０】
また、タイミングｔ５で２段目噴射（メイン噴射）が実施されると、その後、タイミングｔ６では、燃焼室内での燃焼開始に伴い、筒内圧Ｐ、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθが再び図示のごとく上昇する。熱発生率ｄＱ／ｄθは、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθと略同様の波形にて上昇変化し、タイミングｔ６〜ｔ８の期間で２段目噴射による燃焼波形が観測される。タイミングｔ７は、２段目燃焼による熱発生が最大（ピーク値）となるタイミングである。熱発生率積分値Ｑは、熱発生率ｄＱ／ｄθを積分することで算出され、１燃焼行程での積分値が１燃焼ごとの熱発生量に相当する。
【００５１】
ここで、燃料噴射弁において個体差や経時変化により噴射特性にばらつきが生じると、筒内圧や熱発生率の波形が変化する。すなわち、例えば燃料噴射弁の噴孔部においてデポジット（堆積物）の付着等により噴孔径が小さくなり、実際の燃料噴射量が意図せず少なくなると、それに起因して筒内圧の上昇変化の傾きが小さくなる。ゆえに、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθや熱発生率ｄＱ／ｄθの上昇量（タイミングｔ２〜ｔ４、ｔ６〜ｔ８での上昇量）が小さくなる。また、前後する各噴射について言えば、前噴射の燃焼により生じる後噴射の燃焼への影響の状況が変わることになり、それが原因で、例えば後噴射の熱発生率ｄＱ／ｄθに関して、熱発生開始のタイミング（図のｔ６）や、ピーク値到達のタイミング（図のｔ７）、熱発生終了のタイミング（図のｔ８）が変動する。
【００５２】
逆に、実際の燃料噴射量が意図せず大きくなると、それに起因して筒内圧の上昇変化の傾きが大きくなる。ゆえに、筒内圧微分値ｄＰ／ｄθや熱発生率ｄＱ／ｄθの上昇量（タイミングｔ２〜ｔ４、ｔ６〜ｔ８での上昇量）が大きくなる。また、後噴射の熱発生率ｄＱ／ｄθに関して、熱発生開始のタイミング（図のｔ６）や、ピーク値到達のタイミング（図のｔ７）、熱発生終了のタイミング（図のｔ８）が変動する。
【００５３】
要するに、筒内圧や熱発生率の変化波形（燃焼波形）が基準波形と異なるものとなり、着火時期等のタイミングに合わせて定められている所定時期での筒内圧や熱発生率が小さくなったり、それら筒内圧や熱発生率の変化のタイミングが前後にシフトしたりすることが考えられる。
【００５４】
そこで本実施形態では、複数の燃焼パラメータのうち「熱発生率」を、エンジン燃焼室内での燃焼発生に伴い時系列で変化する特定パラメータとして定めておき、その熱発生率についてあらかじめ定めた複数の時系列点での時系列データをそれぞれ燃焼パラメータに含ませることとしている。
【００５５】
複数の時系列データについて説明する。この複数の時系列データは、都度の燃焼状態（燃焼波形）を表す代表点のデータとしてセレクトされるものであり、図３に示す熱発生率波形においては、１段目噴射による燃焼であるパイロット燃焼と、２段目噴射による燃焼であるメイン燃焼とについてそれぞれ時系列データが定められている。具体的には、
・パイロット燃焼の熱発生開始タイミングでの熱発生率が「第１データＰ１」、
・パイロット燃焼の熱発生ピークタイミングでの熱発生率が「第２データＰ２」、
・パイロット燃焼の熱発生終了タイミングでの熱発生率が「第３データＰ３」、
・メイン燃焼の熱発生開始タイミングでの熱発生率が「第４データＰ４」、
・メイン燃焼の熱発生ピークタイミングでの熱発生率が「第５データＰ５」、
・メイン燃焼の熱発生終了タイミングでの熱発生率が「第６データＰ６」、
として定められており、これら各データＰ１〜Ｐ６が「時系列データ」として複数の燃焼パラメータに含まれる構成となっている。
【００５６】
上記のごとく各データＰ１〜Ｐ６を定めた場合、パイロット燃焼についての熱発生開始／熱発生ピーク／熱発生終了の各タイミング、及びメイン燃焼についての熱発生開始／熱発生ピーク／熱発生終了の各タイミングが、それぞれあらかじめ定めた複数の時系列点に相当する。これらの各時系列点は、各データＰ１〜Ｐ６の計測点としてあらかじめ所定クランク角位置（ＮＥパルス番号や°ＣＡ）を定めておき、その所定クランク角位置での熱発生率を各データＰ１〜Ｐ６とする。又は、各時系列点は、熱発生開始／熱発生ピーク／熱発生終了の各タイミングを熱発生率の変化から逐次見つけるものとし、それら各タイミングでの熱発生率を各データＰ１〜Ｐ６としてもよい。
【００５７】
この場合、図２（ａ）に示す燃焼パラメータ演算式３２ｂは、複数の性能パラメータと、各時系列点での時系列データを含む複数の燃焼パラメータとの相関を定義したものとなっている。すなわち、複数の燃焼パラメータの変化量を変数とする列ベクトルＡ３には、熱発生率の時系列データであるデータＰ１〜Ｐ６が含まれるものとなっている。また、図２（ｂ）に示す制御パラメータ演算式３３ｂは、各時系列点での時系列データを含む複数の燃焼パラメータと、複数の制御パラメータとの相関を定義したものとなっている。すなわち、複数の燃焼パラメータの変化量を変数とする列ベクトルＡ４には、熱発生率の時系列データであるデータＰ１〜Ｐ６が含まれるものとなっている。
【００５８】
そして、ＥＣＵ２０では、燃焼パラメータ算出部３２において、各時系列データ（Ｐ１〜Ｐ６）を含む複数の燃焼パラメータの変化量を出力側の列ベクトルＡ３とする燃焼パラメータ演算式３２ｂを用いて、複数の燃焼パラメータの目標値を算出する。また、さらにアクチュエータ制御部３３において、各時系列データ（Ｐ１〜Ｐ６）を含む複数の燃焼パラメータの変化量を入力側の列ベクトルＡ４とする制御パラメータ演算式３３ｂを用いて、複数の制御パラメータの指令値を算出する。
【００５９】
次に、アクチュエータ１１に対して出力される制御パラメータの指令値を上述の如く算出する手順（制御指令値算出処理）について、図４のフローチャートを用いて説明する。この制御指令値算出処理は、ＥＣＵ２０のマイコンにより、所定周期（例えば先述のＣＰＵが行う演算周期又は所定のクランク角度毎）で繰り返し実行される。
【００６０】
先ず、ステップＳ１１において、エンジン回転速度や、運転者によるアクセル操作量（負荷）等のエンジン運転状態に基づき、複数の性能パラメータの各々について目標値を算出する。この処理が性能パラメータ算出部３１により実行される処理に相当する。例えば、エンジン回転速度やアクセル操作量に対する性能パラメータの最適値が記憶されたマップを適合試験により予め作成しておき、当該マップを用いて目標性能パラメータを算出すればよい。
【００６１】
続くステップＳ１２では、エンジン出力センサ１２の検出値に基づき、複数の性能パラメータの実値を取得する。なお、モデル等の算出手段を用いた推定により性能パラメータの実値を取得するようにしてもよい。特に、複数の性能パラメータのうちエンジン出力センサ１２が備えられていない性能パラメータについては、推定値を性能パラメータの実値として代用することが有効である。
【００６２】
続くステップＳ１３では、ステップＳ１１で算出した各性能パラメータの目標値と、ステップＳ１２で取得した各性能パラメータの実値との偏差（性能パラメータ偏差）を算出する。この処理が性能パラメータ偏差算出部３４により実行される処理に相当する。
【００６３】
続くステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出した各々の偏差の積分値ｘ(i)を算出する。具体的には、前回の積分値ｘ(i-1)に今回の性能パラメータ偏差を加算することで、複数の性能パラメータの各々に対する今回の積分値ｘ(i)を算出する。この処理が積分器３２ａにより実行される処理に相当する。
【００６４】
続くステップＳ１５では、複数の燃焼パラメータの各々について目標値を算出する。詳しくは、ステップＳ１３で算出した偏差の積分値ｘ(i)を、燃焼パラメータ演算式３２ｂに代入し、当該代入により得られた解を、複数の燃焼パラメータの変化量（現状値からの変化量）として算出する。また、エンジン回転速度や負荷等のエンジン運転条件に基づいて、例えばマップや数式により燃焼パラメータの基準値を算出するとともに、その基準値に燃焼パラメータ変化量を加算し、その和を、新たな燃焼パラメータの目標値とする（燃焼パラメータの目標値＝基準値＋燃焼パラメータ変化量）。
【００６５】
続くステップＳ１６では、燃焼状態量センサ１３の検出値に基づき、複数の燃焼パラメータの実値を取得する。なお、モデル等の算出手段を用いた推定により燃焼パラメータの実値を取得するようにしてもよい。特に、複数の燃焼パラメータのうち燃焼状態量センサ１３が備えられていないパラメータについては、推定値を燃焼パラメータの実値として代用することが有効である。
【００６６】
続くステップＳ１７では、ステップＳ１５で算出した各燃焼パラメータの目標値と、ステップＳ１６で取得した各燃焼パラメータの実値との偏差（燃焼パラメータ偏差）を算出する。この処理が燃焼パラメータ偏差算出部３５により実行される処理に相当する。
【００６７】
続くステップＳ１８では、ステップＳ１７で算出した各々の偏差の積分値ｙ(i)を算出する。具体的には、前回の積分値ｙ(i-1)に今回の燃焼パラメータ偏差を加算することで、複数の燃焼パラメータの各々に対する今回の積分値ｙ(i)を算出する。この処理が積分器３３ａにより実行される処理に相当する。
【００６８】
このとき、上述したように複数の燃焼パラメータには熱発生率の時系列データであるデータＰ１〜Ｐ６が含まれており、これら各データＰ１〜Ｐ６についても目標値の算出（ステップＳ１５）、実値の取得（ステップＳ１６）、偏差の算出（ステップＳ１７）、偏差の積分（ステップＳ１８）が逐次行われる。なお、実値の取得（ステップＳ１６）においては、各データＰ１〜Ｐ６の検出位置としてあらかじめ設定しておいた所定のクランク角位置にて、筒内圧センサの検出値に基づいて各データＰ１〜Ｐ６の実値が取得される。
【００６９】
仮に燃料噴射弁について個体差や経時変化（デポジットによる噴孔詰まり等）が生じている場合には、パイロット燃焼やメイン燃焼において熱発生開始タイミング、熱発生ピークタイミング、熱発生終了タイミングでの熱発生率が、都度の各性能パラメータから求めた目標値からずれ、そのずれ分が積分値ｙ(i)として算出される。
【００７０】
続くステップＳ１９では、複数の制御パラメータの各々について指令値（制御パラメータ指令値）を算出する。詳しくは、ステップＳ１８で算出した偏差の積分値ｙ(i)を制御パラメータ演算式３３ｂに代入し、当該代入により得られた解を、複数の制御パラメータの変化量（現状値からの変化量）として算出する。また、エンジン回転速度や負荷等のエンジン運転条件に基づいて、例えばマップや数式により制御パラメータの基準指令値を算出するとともに、その基準指令値に制御パラメータの変化量を加算し、その和を、新たな制御パラメータ指令値とする（制御パラメータ指令値＝基準指令値＋制御パラメータの変化量）。この制御パラメータ指令値が、最終的に各種アクチュエータ１１へ出力されるアクチュエータ制御量である。
【００７１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００７２】
本実施形態では、各制御パラメータの指令値を算出するにあたり、第１相関データとしての制御パラメータ演算式３３ｂを用いる構成としており、複数の燃焼パラメータを同時に目標値にすることに対する制御性向上を図ることができる。また、各燃焼パラメータの目標値を算出するにあたり、第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂを用いる構成としており、複数の性能パラメータを同時に目標値にすることに対する制御性向上を図ることができる。また、複数の性能パラメータや複数の燃焼パラメータの協調を図ることができる。以上により、エンジン性能を好適に制御できるものとなる。
【００７３】
また、複数の燃焼パラメータが、燃焼発生に伴い時系列で変化する特定パラメータであって、かつ該特定パラメータについて複数の時系列点でのデータである時系列データを含むものとし、制御パラメータ演算式３３ｂが、各時系列点での時系列データと制御パラメータとの相関を定義したものであるとしたため、各燃焼パラメータについて時系列の特性（燃焼波形）までも加味して制御パラメータの指令値を算出でき、結果として、仮に燃料噴射弁の個体差や経時変化等に起因して筒内圧や熱発生率の波形に違いが生じていても、それを反映しつつエンジン性能を制御できる。
【００７４】
以上により、エンジンの燃焼状態の制御性改善によりエンジン性能を好適に制御し、しかもアクチュエータ１１において個体差や経時変化が生じていてもそれを反映した好適な制御を実現できるものとなる。
【００７５】
特定パラメータとしての熱発生率の時系列データは、パイロット燃焼及びメイン燃焼のそれぞれについて、熱発生開始／熱発生ピーク／熱発生終了の各タイミングでの熱発生率を含むものとした。この場合、上記各タイミングでの熱発生率は、燃焼の特性を把握する上で物理的に意味を持つものであり、かつアクチュエータ１１の個体差や経時変化の影響が反映されるものとなる。したがって、燃焼状態を考慮して性能パラメータを制御する上で、アクチュエータ１１の個体差や経時変化を好適に反映できる。
【００７６】
また、性能パラメータについて実値を目標値に一致させようフィードバック制御を実施するとともに、燃焼パラメータについて実値を目標値に一致させるようフィードバック制御を実施する構成とした。これにより、環境条件の変化に対するロバスト性の向上を図ることもできる。例えば、エンジン水温等の環境条件に起因して実値の変化が生じても、それを目標値に追従させることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂに「複数の性能パラメータ偏差」を代入し、その解として「複数の燃焼パラメータの変化量」を算出するとともに、第１相関データとしての制御パラメータ演算式３３ｂに「複数の燃焼パラメータ偏差」を代入し、その解として「複数の制御パラメータの変化量」を算出する構成としたが（図１参照）、これを変更する。
【００７８】
すなわち本実施形態では、図５に示すように、第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂに「複数の性能パラメータの目標値」を代入し、その解として「複数の燃焼パラメータの目標値」を算出するとともに、第１相関データとしての制御パラメータ演算式３３ｂに「複数の燃焼パラメータの目標値」を代入し、その解として「複数の制御パラメータの指令値」を算出する構成としている。
【００７９】
また、図５では、燃焼パラメータの目標値の算出に関して、フィードバック制御部５１と補正部５２とを備えており、燃焼パラメータ演算式３２ｂにより算出した複数の性能パラメータの目標値を、フィードバック制御部５１で算出したフィードバック補正量により補正する構成としている。さらに、制御パラメータの指令値の算出に関して、フィードバック制御部５３と補正部５４とを備えており、制御パラメータ演算式３３ｂにより算出した複数の制御パラメータの指令値を、フィードバック制御部５３で算出したフィードバック補正量により補正する構成としている。
【００８０】
本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の協調制御（相関データによる相関制御）が実施されるとともに、燃焼パラメータ及び性能パラメータの実値をフィードバックさせるので、上記第１実施形態と同様の効果が発揮される。また、複数の燃焼パラメータについて上記のとおり時系列データを含むものとすることで、やはり各燃焼パラメータについて時系列の特性（燃焼波形）までも加味して制御パラメータの指令値を算出でき、エンジン性能の制御を向上させることができる。
【００８１】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００８２】
・時系列データの時系列点の数を、エンジンの運転状態に基づいて可変に設定する時系列点設定手段を備え、時系列データの時系列点の設定数に基づいて相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ、制御パラメータ演算式３３ｂ）の一部又は全てを変更するものであってもよい。図６は、相関データ変更処理を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ２０により所定周期で実施される。
【００８３】
図６において、ステップＳ２１では、今現在のエンジン運転状態として、エンジン回転速度や負荷（例えばアクセル開度）を検出する。続くステップＳ２２では、今現在のエンジン運転状態に基づいて、時系列データの時系列点の数を設定する。具体的には、アイドル等の低負荷状態では、それよりも高負荷である高負荷状態に比べて、アクチュエータ１１の個体差や経時変化による影響の度合いが大きくなると考えられるため、低負荷であるほど、時系列点の数を多くする。又は、所定の低回転域とそれよりも高回転側の高回転域とのうち、低回転域では高回転域よりも時系列点数を多くする。負荷条件と回転速度条件とを同時に加味して時系列点の数を設定することも可能である。
【００８４】
その後、ステップＳ２３では、都度の時系列点の数に基づいて、今回使用する相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ、制御パラメータ演算式３３ｂ）を選択する。本実施形態では、燃焼パラメータ演算式３２ｂとして及び制御パラメータ演算式３３ｂとして、各々燃焼パラメータの数が異なる複数の演算式があらかじめ用意されており、そのうちいずれかを選択する。例えば、アイドル等の低負荷状態では、時系列点の数を「６」として上記の各データＰ１〜Ｐ６（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式を用いることとし、高負荷状態では、時系列点の数を「４」としてデータＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式、又は時系列点の数を「２」としてデータＰ２，Ｐ５（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式を用いることとする。また、低回転域では、時系列点の数を「６」として上記の各データＰ１〜Ｐ６（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式を用いることとし、高回転域では、時系列点の数を「４」としてデータＰ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式、又は時系列点の数を「２」としてデータＰ２，Ｐ５（図３参照）を燃焼パラメータとして含む演算式を用いることとする。各演算式は、全てが変更されるもの以外に、各演算式において時系列データ部分のデータ数（列ベクトルのデータ数）を増減させる等、一部が変更されるものでもよい。
【００８５】
こうして設定された演算式は、図４の制御指令値算出処理において、ステップＳ１５、ステップＳ１９でそれぞれ用いられる。
【００８６】
要するに、エンジン運転状態が相違すると、アクチュエータ１１の個体差や経時変化による影響の度合いが相違することが考えられるが、上記構成では、エンジンの運転状態に基づいて時系列データの時系列点の数を可変に設定するため、アクチュエータ１１の個体差や経時変化による影響の度合いを加味しつつ、エンジン性能の制御を実施できる。
【００８７】
また、時系列データの時系列点の数をエンジン回転速度に基づいて可変に設定する場合に、低回転域では高回転域よりも時系列点数を多くするようにしたため、エンジン回転速度が小さく、アクチュエータ１１の個体差や経時変化による影響の度合いが大きくなりがちな状況下で、エンジン性能の制御精度を高めることができる。これは、ＥＣＵ２０での演算負荷を考慮しても、低回転域で時系列点数を多くする構成（逆に言えば、高回転域で時系列点数を少なくする構成）は有利であると言える。
【００８８】
・ＥＣＵ２０が、エンジン運転状態（エンジン回転速度、負荷等）に基づいて燃料噴射弁の噴射態様を可変に設定できる構成とする。具体的には、複数の噴射態様として、１燃焼に対して１回の燃料噴射を実施する噴射態様、複数回の燃料噴射を実施する噴射態様がある。また、複数回の燃料噴射を実施する場合において、例えばパイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射等に分別される各噴射をそれぞれ何回ずつ実施するかを都度変更することがある。そして、都度の噴射態様に基づいて相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ、制御パラメータ演算式３３ｂ）の一部又は全てを変更する。図７は、相関データ変更処理を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ２０により所定周期で実施される。
【００８９】
図７において、ステップＳ３１では、今現在のエンジン運転状態として、エンジン回転速度や負荷（例えばアクセル開度）を検出する。続くステップＳ３２では、今現在のエンジン運転状態に基づいて噴射態様を設定する。例えば、低負荷・低回転域では、パイロット（２回）＋メインの噴射態様とし、中負荷・中回転域では、パイロット＋メイン＋アフタの噴射態様とし、高負荷・高回転域では、メインのみの噴射態様とする。
【００９０】
その後、ステップＳ３３では、都度の噴射態様に基づいて、今回使用する相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ、制御パラメータ演算式３３ｂ）を選択する。本実施形態では、燃焼パラメータ演算式３２ｂとして及び制御パラメータ演算式３３ｂとして、各々燃焼パラメータの数が異なる複数の演算式があらかじめ用意されており、そのうちいずれかを選択する。この場合、噴射回数や噴射インターバル、噴射内容に応じて、各々時系列点の数が定められ、かつその時系列点の数に合う時系列データを燃焼パラメータとして含む演算式が選択される。
【００９１】
こうして設定された演算式は、図４の制御指令値算出処理において、ステップＳ１５、ステップＳ１９でそれぞれ用いられる。
【００９２】
要するに、燃料噴射弁の噴射態様が相違すると、燃焼に関する時系列データ（燃焼波形）も相違することになる。この点、上記構成では、燃料噴射弁の噴射態様に合わせて相関データの少なくとも一部が変更されるため、噴射態様の変更に伴う時系列データの変更を加味しつつ、エンジン性能の制御を実施できる。なお、図６の処理と図７の処理とを組み合わせることも可能であり、例えば原則として噴射態様に基づいて相関データ（各演算式）を決定し、その上で都度のエンジン運転状態を加味するようにすることが可能である。
【００９３】
・上記各実施形態では、複数の燃焼パラメータの目標値を算出する構成として、複数の性能パラメータと複数の燃焼パラメータとの相関を定義した相関データ（第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂ）を用いたが、この構成を変更してもよい。例えば、第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂに代えて、あらかじめ定めた適合マップ等を用い、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度、負荷等）に基づいて、複数の燃焼パラメータの目標値を設定する構成としてもよい。
【００９４】
・燃焼時における筒内圧や熱発生率の波形（燃焼波形）について、熱発生開始、熱発生ピーク、熱発生終了として把握できる各タイミング（各クランク角位置°ＣＡ）を時系列データとする。そして、この時系列データを複数の燃焼パラメータに含む相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ、制御パラメータ演算式３３ｂ）を用いて、燃焼パラメータの目標値や制御パラメータの指令値を算出する構成としてもよい。
【００９５】
・上記実施形態では、時系列データを含む燃焼パラメータの特定パラメータとして、熱発生率を例示したが、これに代えて、筒内圧、筒内圧微分値、熱発生率積分値、筒内温度のうちいずれかを特定パラメータとして用いる構成でもよい。この場合、第１相関データとしての制御パラメータ演算式３３ｂや、第２相関データとしての燃焼パラメータ演算式３２ｂにおいて、複数の燃焼パラメータに筒内圧、筒内圧微分値、熱発生率積分値、筒内温度のいずれかの時系列データが含まれることとなる。
【００９６】
・上記各実施形態では、燃焼パラメータ及び性能パラメータの各フィードバック制御を実施する構成としているが、本発明の実施にあたり、これらのフィードバック制御の少なくとも一方を廃止して、オープン制御としてもよい。具体的には、図５に示すブロック図において、性能パラメータ偏差算出部３４とフィードバック制御部５１と補正部５２とを廃止し、燃焼パラメータ演算式３２ｂで算出した複数の燃焼パラメータの目標値を、フィードバック演算せずにアクチュエータ制御部３３に出力してもよい。また、燃焼パラメータ偏差算出部３５とフィードバック制御部５３と補正部５４とを廃止し、制御パラメータ演算式３３ｂで算出した複数の制御パラメータの指令値を、フィードバック演算せずに各アクチュエータ１１に出力してもよい。
【００９７】
・多気筒エンジンにおいては、アクチュエータの個体差や経時変化が気筒ごとに生じること、例えば気筒ごとに燃料噴射弁の噴射特性のばらつきが相違することが考えられる。そのため、気筒ごとに性能パラメータの偏差の算出や燃焼パラメータの偏差の算出を行い、その結果として気筒ごとにエンジン制御を実施する構成としてもよい。
【００９８】
・上記各実施形態では、燃焼パラメータの目標値の算出に際し、複数の性能パラメータと複数の燃焼パラメータとの相関を定義した第２相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ）を用い、制御パラメータの指令値の算出に際し、複数の燃焼パラメータと複数の制御パラメータとの相関を定義した第１相関データ（制御パラメータ演算式３３ｂ）を用いる構成としたが、このうち燃焼パラメータの目標値の算出に関しては、第２相関データ（燃焼パラメータ演算式３２ｂ）を用いずに、適合マップを用いる構成としてもよい。
【００９９】
また、第１相関データ及び第２相関データを、パラメータ演算式（行列式）でない形態で記憶する構成であってもよい。例えば、これらの各相関データをマップ形式で記憶する構成であってもよい。この場合、第２相関データに関して言えば、「複数の燃焼パラメータ」に含まれる燃焼パラメータごとに、複数の制御パラメータとの相関を表す定数値をマップ形式で記憶しておくとよい。また、第１相関データに関して言えば、「複数の制御パラメータ」に含まれる制御パラメータごとに、複数の燃焼パラメータとの相関を表す定数値をマップ形式で記憶しておくとよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…エンジン、１１…アクチュエータ、２０…ＥＣＵ（時系列点設定手段）、３１…性能パラメータ算出部（性能目標設定手段）、３２…燃焼パラメータ算出部（燃焼目標設定手段）、３２ｂ…燃焼パラメータ演算式（第２相関データ）、３３…アクチュエータ制御部（制御指令値算出手段）、３３ｂ…制御パラメータ演算式（第１相関データ）、３４…性能パラメータ偏差算出部、３５…燃焼パラメータ偏差算出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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